地鐵車站基坑開挖與支撐施工方案木瀆站主體及附屬結(jié)構(gòu)均采用采用明挖順做法。見附圖21基坑土方開挖。車站主體開挖設(shè)置兩個工作面，西側(cè)具備開挖條件后先行開挖，根據(jù)縱坡要求放坡施工。東側(cè)具備條件后立即開挖，開挖二層土由西向東推進，及時降低縱坡高度，確?？v坡穩(wěn)定。開挖以提交端頭井為節(jié)點，分層分段向中間推進。車站主體北側(cè)為開挖面，土方車流向根據(jù)挖土位置具體確定，確保流向順暢，不影響支撐施工作業(yè)。現(xiàn)場設(shè)集土坑，夜間挖土直接裝運，白天用自卸汽車運至臨時堆土場，再用PC220挖掘機配合自卸汽車二次倒運至指定棄土場。第一層土采用普通挖機倒退挖土直接裝運，二層及以下土方水平運輸用JCB8052小挖機倒土轉(zhuǎn)運，垂直運輸由長臂挖掘機及伸縮臂承擔?；拥撞?0cm范圍采用人工挖除，超挖部分回填黃沙或砂礫石，素混凝土墊層見底后及時分塊澆筑。鋼便橋下部土方采用小挖機中間掏槽，再反方向后退拉通的方式，便橋下支撐施工采用現(xiàn)場拼裝方式，用吊車挖機將支撐分小節(jié)吊運、倒鏈配合拼裝。鋼支撐先進行現(xiàn)場預(yù)拼裝，50T履帶式吊車配合，及時安裝并施加預(yù)應(yīng)力，基坑開挖嚴格按照“時空效應(yīng)”理論，采用“分段、分層、分塊、限時、平衡、對稱”的開挖原則，豎向分層、橫向分塊，先中間后兩邊，，隨挖隨撐，確?；訜o支撐暴露時間最短。附屬結(jié)構(gòu)開挖采用分層開挖，及時安裝圍檁、支撐，施加預(yù)應(yīng)力。見底后及時分段及時澆筑素混凝土墊層。1工程概況木瀆站主體基坑標準段開挖深度16m，開挖寬度18.9m，共設(shè)四道支撐，第一道為鋼筋混凝土支撐，其余三道為Ф609鋼支撐；端頭井開挖深度17.8m，西端頭井開挖寬度22.8m，東端頭井開挖寬度24.9m，設(shè)置五道支撐，第一道為鋼筋混凝土支撐，其余四道為Ф609鋼支撐，其中第四道支撐雙拼，土方開挖總量96564.74方。出入口及風(fēng)亭設(shè)三道為Ф609鋼支撐，土方開挖總量13800.97方。主體結(jié)構(gòu)端頭井第四道、標準段第三道、出入口及風(fēng)亭第二道支撐結(jié)構(gòu)施工時均進行換撐施工。主體及附屬結(jié)構(gòu)均采用明挖順作法施工。2開挖支撐原則基坑開挖必須在圍護結(jié)構(gòu)、地基加固和基坑降水達到設(shè)計和驗收規(guī)范要求，開挖支撐的人員、材料、機械設(shè)備全部到位、棄土路線和場地得到落實，開挖條件按照有關(guān)程序驗收合格后方可進行開挖?；娱_挖嚴格按照“時空效應(yīng)”理論，隨挖隨撐，確?；訜o支撐暴露時間最短?；娱_挖、支撐、降水、監(jiān)控量測、結(jié)構(gòu)施工等相關(guān)工序要緊密配合，保證基坑安全。西端頭井開挖采用分段分層放坡開挖，開挖過程動態(tài)坡度不大于1:2放坡，縱向總坡度不大于1:3，相鄰開挖層之間預(yù)留平臺寬度不小于6m，開挖放坡、預(yù)留臺階以保證施工為前提。東端頭井開挖時，先把該開挖工作區(qū)挖到第二道支撐標高，以減小開挖過程放坡長度、高度，防止土體縱向滑坡，再放坡向下放坡開挖。先掏槽施作第一道鋼筋混凝土支撐；第二層土開挖中，每小段長度不大于6m，在8h內(nèi)完成，并在6h內(nèi)安裝鋼支撐，斜撐在12h內(nèi)完成，并施加預(yù)應(yīng)力；第三層及以下各層開挖中，每小段長度不超過3m，在8h內(nèi)挖完，隨即在4h內(nèi)安裝鋼支撐，斜撐在12h內(nèi)完成，并施加軸向預(yù)應(yīng)力。在分層開挖中每一層開挖底面標高不得低于支撐底面或設(shè)計基坑底標高，嚴禁超挖。墊層施工應(yīng)快速及時，確?；影踩??；油练介_挖與支撐是基坑工程施工的關(guān)鍵程序。它是基坑圍護結(jié)構(gòu)、基底加固、坑內(nèi)降水等工序成熟條件下開始的，同時又是車站結(jié)構(gòu)及防水施工的前提條件。車站工程施工是多個分項工程的綜合，每道工序都要嚴格把關(guān)，確保工程安全。3開挖重點難點車站基坑開挖深度較深，且周邊市政管線較多，環(huán)境復(fù)雜，基坑安全保護等級較高，為一級基坑。因交通疏解需要，金山路方向搭設(shè)22m寬臨時便橋，從車站上方跨過，橋下開挖困難；施工場地狹窄，不具備雙側(cè)開挖條件，只能從竹園路北側(cè)出土外運給施工進度、圍護結(jié)構(gòu)變形控制帶來難度。針對以上施工重點難點，我公司結(jié)合深基坑成熟的施工經(jīng)驗，運用“時空效應(yīng)”理論方法進行施工，制定科學(xué)合理的施工方案，加強施工過程管理控制，保證工程施工安全。4施工安排開挖設(shè)置兩個工作面，分別從端頭井向中間放坡開挖。先開挖西端頭井，根據(jù)縱坡要求分層挖除，斜坡面做好護坡處理。東側(cè)達到開挖條件后也及時跟隨開挖。東端頭井放坡過程中要將基坑內(nèi)剩余二層土一次性全部挖除，確?；涌v坡安全?；油练介_挖第一層土采用普通挖機，第二、三層土采用長臂挖掘機開挖；第四、五、（端頭井六層）層土采用伸縮臂挖掘機開挖，第二層以下土方開挖都有小挖機在基坑進行倒土配合大挖機開挖，自卸汽車運土相結(jié)合的方法?；自O(shè)計標高以上30cm，采用人工開挖，局部超挖部分應(yīng)用礫石砂填實至設(shè)計標高?；觾?nèi)在距圍護結(jié)構(gòu)1／4寬度外設(shè)置集水坑，縱向分級設(shè)置排水溝，集水井匯水，機械抽水至地面沉淀池，經(jīng)沉淀凈化后排入城市排水管道。開挖過程及時封堵地下連續(xù)墻接縫或墻體上的滲漏點。開挖放坡動態(tài)坡度控制為1:2.0，層與層之間留設(shè)臺階，平臺寬度不小于6m，最好控制在10m左右，總開挖坡度控制在1:3以內(nèi)，以保證邊坡穩(wěn)定。支撐跟隨挖土進行，地下連續(xù)墻無支撐暴露不超過2根，做好挖土支撐作業(yè)協(xié)調(diào)組織、互不影響。支撐采用現(xiàn)場拼裝方式，履帶式吊車配合吊放。5施工準備(1)連續(xù)墻、圈梁、第一道混凝土支撐及基底加固達到設(shè)計強度，鑿除路面完成。(2)基坑采用的Ф609鋼管支撐，施加鋼支撐軸力采用與鋼管支撐配套的抱箍式液壓裝置，并且經(jīng)過計量檢測部門標定。(3)布置測量網(wǎng)點：先布置好每個基坑的測量網(wǎng)點，放出各軸線位置及圈梁頂標高.以保證支撐的及時安裝和控制挖土標高。(4)技術(shù)交底：將開挖分層位置、標高、深度和各道支撐位置等技術(shù)指標和質(zhì)量標準，向全體施工人員詳細進行技術(shù)交底，使全體施工人員熟悉并掌握本工程所執(zhí)行的各項技術(shù)措施和技術(shù)標準。(5)檢查井點降水效果和地基加固齡期：當井點降水持續(xù)30天以上，并達到設(shè)計要求，方可進行基坑開挖施工。(6)配備施工機械：根據(jù)施工的工作量及工期要求，配備挖掘機和50t吊車等開挖基坑與吊裝鋼支撐的施工設(shè)備。(7)落實棄土地點：基坑開挖前，落實好棄土場地。通往棄土地點的道路和橋梁應(yīng)能承受大型出土車的載荷，否則應(yīng)做加固處理。(8)基坑開挖條件：開挖條件按照有關(guān)程序驗收合格后方可進行開挖。6開挖方法車站基坑開挖見土方分層開挖機械組織圖6-1。(1)車站端頭井開挖：首先開挖出標準段內(nèi)的2根直撐并支撐好，再挖斜撐位置支撐后，再挖端頭井坑內(nèi)中心的土方。斜撐范圍內(nèi)的土方，自基坑中心沿垂直于斜撐方向向基坑角點分段、分層、限時地開挖并架設(shè)支撐。端頭井部位第一、二層，采用大型挖機，按斜撐的垂直方向后退開挖，邊開挖邊安裝斜撐，第三層及以下部分的邊角部位，采用0.3m3小型挖機和人工開挖倒運土方，喂給挖機出土。其余部位與標準段開挖方法相同。(2)標準段基坑開挖時，應(yīng)嚴格按照“時空效應(yīng)”的理論，采用“分段、分層、分塊、對稱、平衡、限時”的時空效應(yīng)方法組織施工，減少地墻橫向位移和地面沉降。做好支撐和挖土的緊密配合，隨挖隨撐。(3)每道支撐開挖到位后馬上安裝支撐，并按設(shè)計要求及時施加軸力，開挖速度要服從支撐速度。(4)標準段挖土二層及以下土層開挖由下部小挖機轉(zhuǎn)土至北側(cè)再由長臂或伸縮臂抓出裝運。開挖過程中先挖中間，保留部分被動土，一旦圍護結(jié)構(gòu)被動土區(qū)挖除要立即支撐，及時施加預(yù)應(yīng)力。(5)便橋下的土方開挖時，從兩側(cè)用小型挖機倒土到便橋以外，后用長臂或伸縮臂挖機垂直運送。先用兩臺小型挖機從兩側(cè)在基坑靠中間位置拉槽，然后兩臺挖機從中間位置向兩側(cè)倒著向后挖，每挖一道撐及時安裝鋼支撐。(6)挖至設(shè)計基底標高驗收合格后，立即進行混凝土墊層的跟進施工。為了不破壞基底土體結(jié)構(gòu)，需預(yù)留300mm厚土層由人工清除，如有超挖時只能回填礫石砂。如監(jiān)測有異常情況須立即停挖，采取緊急措施進行補救。(7)在挖土過程中，機械臂斗嚴禁碰撞深井管及支撐立柱，且挖土機械不能直接接在支撐上作業(yè)。(8)開挖見底后要立即施做混凝土墊層。7出入口及風(fēng)亭基坑土方開挖出入口及風(fēng)亭基坑土方開挖方法基本相同。但應(yīng)注意以下幾點：圖6-1土方分層開挖機械組織圖圖6-1土方分層開挖機械組織圖(1)土方開挖采用1m3反鏟挖機進行，人工配合挖死角部分土及修土，分層開挖。每層均采取分段挖土，每次開挖6m長為一小段，待該段內(nèi)支撐安裝完成后，再繼續(xù)開挖下一段。每層開挖至支撐底，及時安裝支撐，施加預(yù)應(yīng)力。當完成一道支撐的開挖后，再挖下一道支撐。(2)由于出入口及風(fēng)亭一般距離建筑物或管線較近，容易對周邊環(huán)境造成不利影響，應(yīng)加強監(jiān)測。(3)要加強對滲漏的封堵，防止支護體系失穩(wěn)。當基坑變形超過警戒值時，要認真分析原因，及時采取措施。當有可能危及周邊安全時，馬上回填基坑，防止對周邊環(huán)境造成大的破壞。8支撐體系每層開挖到位后及時安裝支撐對圍護基坑穩(wěn)定、防止地下連續(xù)墻位移變形有著極其重要的意義。基坑圍護支撐體系的穩(wěn)定與否，對本工程的施工及周圍環(huán)境安全至關(guān)重要。支撐體系中底板混凝土墊層的支撐防護作用也不能容忽視，因此基坑開挖后必須迅速封底。8.1支撐體系施工總部署車站主體結(jié)構(gòu)第一道支撐采用混凝土支撐,其余均采用Ф609鋼管支撐。第一道混凝土支撐隨地下連續(xù)墻頂圈梁一同施工。鋼管支撐根據(jù)開挖進度安排提前備足足夠數(shù)量的支撐。鋼管支撐集中堆放在兩端頭井不影響施工范圍，沿基坑便道一側(cè)堆放一些部分拼裝待用支撐。開挖與支撐統(tǒng)一協(xié)調(diào)組織，開挖到位后按設(shè)計位置及時安裝支撐并施加軸向預(yù)應(yīng)力。8.2鋼筋混凝土支撐施工工藝鋼筋混凝土支撐和圈梁同時施工,現(xiàn)澆鋼筋混凝土。(1)施工順序：土方開挖至鋼筋混凝土支撐底設(shè)計標高→基底處理→安裝底?！惭b支撐鋼筋→支立側(cè)模板→澆筑混凝土→養(yǎng)護、拆模、清理。(2)質(zhì)量控制：①鋼筋混凝土支撐基底處理，人工把基底整平夯實、澆筑素混凝土墊層防止支撐下沉,確保支撐水平。墊層達到施工強度后測量放線、安裝底模并按要求起拱、綁扎鋼筋、安裝側(cè)模板、澆注混凝土。②鋼筋混凝土支撐的側(cè)模采用對拉桿螺絲固定。③為了保證土方開挖節(jié)點工期，可適當提高混凝土標號，并加強養(yǎng)護。8.3鋼支撐安裝工藝鋼支撐安裝工藝流程見鋼支撐安裝圖8.3-1。圖8.3-1鋼支撐安裝圖測量放線圖8.3-1鋼支撐安裝圖測量放線地下墻墻面修鑿找平焊接牛腿(直撐)及鋼墊箱和鋼圍檁(斜撐)支撐安裝施加支撐預(yù)應(yīng)力施工結(jié)束結(jié)構(gòu)施工拆除鋼支撐地面預(yù)拼檢查支撐位置的土方開挖后，鑿除覆蓋在地墻預(yù)埋鋼板上的混凝土，整平此處地墻表面，安裝支撐托架。用吊車將支撐整體吊裝就位，同時用千斤頂及時準確地按設(shè)計要求施加預(yù)應(yīng)力，將支撐頂緊，支撐端頭與地墻的縫隙用細石混凝土填塞，防止支撐因局部受力過大而失穩(wěn)。完成后定時觀測預(yù)應(yīng)力損失，及時復(fù)加預(yù)應(yīng)力。(1)端頭井支撐預(yù)埋鋼板的安裝控制地墻施工中必須預(yù)埋鋼板，斜支撐和地下連續(xù)墻的預(yù)埋鋼板焊接連接，用以開挖時固定支撐鋼支撐牛腿，能承受支撐傳來的剪切力。支撐預(yù)埋鋼板根據(jù)設(shè)計要求施工，斜撐預(yù)埋鋼板由Ф28錨固鋼筋與20mm厚鋼板穿孔塞焊加工制成，按照設(shè)計位置在地墻鋼筋籠上預(yù)埋好，斜撐預(yù)埋件中心位置與支撐中心位置一致,見圖8.3-2鋼斜支撐預(yù)埋鋼板詳圖。(2)直撐安裝：支撐安裝前先在地面進行預(yù)拼接以檢查支撐的平直度，其兩端中心連線的偏差度控制在20mm以內(nèi)，經(jīng)檢查合格的支撐按部位進行編號以免錯用，支撐采用整體一次性吊裝到位。支撐安裝前先在地下連續(xù)墻上支撐位置進行找平，鑿出地下連續(xù)墻的主筋，將預(yù)先加工好的鋼牛腿焊接在地下連續(xù)墻的鋼板上，再將鋼支撐整體吊裝到位，然后用組合千斤頂施加預(yù)加軸力。(3)斜撐安裝：端頭井、臨時封堵墻等拐角處設(shè)計采用斜撐。因斜撐與圍護結(jié)構(gòu)有一定的夾角，不易直接安裝支撐并施加預(yù)應(yīng)力，斜撐安裝前先將斜撐支座與預(yù)埋在地下連續(xù)墻的鋼板進行焊接，焊接檢查合格后施加預(yù)應(yīng)力。斜撐支撐軸力根據(jù)支撐角度進行設(shè)計檢算，確保預(yù)應(yīng)力值滿足此墻穩(wěn)定性要求。斜支撐和地下連續(xù)墻的連接構(gòu)造必須滿足抗剪要求。詳見6-3斜撐支座安裝圖。圖圖8.3-2鋼斜支撐預(yù)埋鋼板詳圖圖8.3-3斜撐支座安裝圖(4)雙拼支撐安裝：車站端頭井第四道支撐采用雙拼支撐，在安裝支撐前要進行預(yù)拼裝，并編好序號，安裝順序為先下?lián)魏笊蠐?，開挖施工到位后，及時將鋼聯(lián)系梁焊接好，然后安裝下支撐，并對其施加預(yù)加應(yīng)力的70%，接著安裝上支撐，對上支撐施加預(yù)加應(yīng)力的70%，然后對兩支撐同時施加預(yù)應(yīng)力到設(shè)計軸力值。圖8.3-3斜撐支座安裝圖(5)施加預(yù)應(yīng)力：鋼支撐吊裝到位，不要松開吊鉤，將活絡(luò)頭子拉出頂住鋼墊箱（端頭設(shè)置三角鐵板穩(wěn)定），再將2臺200t液壓千斤頂放入活絡(luò)頭子頂壓位置，為方便施工并保證千斤頂頂伸力一致，千斤頂采用專用托架固定成一整體，將其騎放在活絡(luò)頭子上，接通油管后即可開泵施加預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力施加到位后，在活絡(luò)頭子中鍥緊墊塊，并燒焊牢固，然后回油松開千斤頂，解開起吊鋼絲繩，完成該根支撐的安裝。千斤頂施加預(yù)應(yīng)力時，對預(yù)應(yīng)力值做好記錄備查。預(yù)應(yīng)力施加按設(shè)計要求進行。支撐預(yù)應(yīng)力分二次施加，第一次按設(shè)計值的70%預(yù)加，通過檢查栓緊螺帽，無異常后（一般為應(yīng)力施加過5分鐘后）再施加第二次應(yīng)力至設(shè)計值的100%。(6)預(yù)應(yīng)力復(fù)加隨著時間的推移及下道支撐預(yù)應(yīng)力的施加等的影響，上道支撐的應(yīng)力可能會減少，所以必須根據(jù)設(shè)計要求，鋼支撐必須有復(fù)加預(yù)應(yīng)力的裝置，鋼支撐必須有復(fù)加預(yù)應(yīng)力的裝置。①當?shù)谌?、四、五道支撐加設(shè)后均應(yīng)對以上各道支撐按設(shè)計復(fù)加預(yù)應(yīng)力；②在第一次加預(yù)應(yīng)力后12小時內(nèi)觀測預(yù)應(yīng)力損失及墻體水平位移，并復(fù)加預(yù)應(yīng)力至設(shè)計值；③當晝夜溫差過大，導(dǎo)致支撐預(yù)應(yīng)力損失時，應(yīng)立即在當天低溫時段復(fù)加預(yù)應(yīng)力至設(shè)計值；④當墻體水平位移速率超過警戒值時，可適量增加支撐軸力以控制變形，但復(fù)加后的支撐軸力和擋墻彎矩必須滿足設(shè)計安全度要求；⑤根據(jù)圍護結(jié)構(gòu)變形及監(jiān)測情況，及時復(fù)加預(yù)應(yīng)力，復(fù)加標準符合設(shè)計及相關(guān)規(guī)范要求。(7)支撐拆除按設(shè)計圖紙要求順序拆除支撐。支撐拆除機械采用50噸履帶吊。先用50噸履帶吊吊住鋼支撐，然后割除連接，吊出基坑。單根支撐拆除為先對撐，釋放支撐應(yīng)力，松開活絡(luò)端，從兩邊往中間方向拆，然后逐根拆除。(8)換撐施工：車站端頭井第四道支撐、標準段第三道支撐、出入口及風(fēng)井第三道支撐在主體結(jié)構(gòu)施工時需要進行換撐，在換撐時應(yīng)嚴格按照下列要求施工：①要遵循“先支撐，后拆撐”的原則；②待結(jié)構(gòu)底板及鋼支撐下內(nèi)襯達到設(shè)計要求的強度后，再進行換撐；③待換支撐以下內(nèi)襯結(jié)構(gòu)施工時，斜撐需預(yù)埋支撐連接鋼板。④結(jié)構(gòu)強度達到要求后，鑿出預(yù)埋鋼板，焊接鋼牛腿，安裝支撐并施加預(yù)應(yīng)力達到設(shè)計要求后，再進行拆除待換支撐。8.4支撐拆除(1)支撐拆除技術(shù)措施支撐拆除必須在混凝土強度達到設(shè)計要求后進行，在支撐拆除過程中，支護結(jié)構(gòu)受力發(fā)生很大變化，支撐拆除程序應(yīng)考慮支撐拆除后對整個支護結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生過大的受力突變，一般遵循以下原則：①分區(qū)分段設(shè)置的支撐，也宜分區(qū)分段拆除；②整體支撐宜從中央向兩邊分段逐步拆除，這對最上一道支撐拆除尤為重要，它對減小懸臂段位移較為有利；③出入口及風(fēng)道鋼支撐拆除：先分離支撐與圍檁，再拆除支撐，最后拆除圍檁。④支撐拆除也采用分段進行，以支撐鋼連桿和牛腿作為分段點，拆除時用起重機將鋼支撐吊緊；分級釋放軸力，松開螺栓，把支撐落下，解體后吊到地